CN101921933B - 一种高纯度稳定型铝合金锭的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高纯度稳定型铝合金锭,重量百分比为:Cu:3.1%~3.8%;Si:7.9%~9.3%;Mg:0~0.1%;Zn:0~2.3%;Fe:0~0.9%;Mn:0~0.5%;Ni:0~0.5%;Sn:0~0.35%;Ti:0%~0.1%;其它微量元素总和0~0.25%;余量为AL。本发明还公开了所述高纯度稳定型铝合金锭的生产方法。本发明所述的高纯度稳定型铝合金锭含气含渣量低,铝熔体清洁度高,产品成分均匀、结晶组织细;所述的生产方法生产成本低,效率高,有效的解决了再生铝行业的污染问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝合金锭以及该种铝合金锭的生产方法,具体涉及一种高纯度稳定型铝合金锭及其生产方法。
背景技术
目前,市场上的铝硅合金,杂质含量高,成分偏析严重,力学和加工性能差,原料的分选能力差,制备成本高、效率低。
另外,目前市场上生产的高纯度稳定型铝合金锭采用的制备方法,一种是以纯铝锭为基体,按照成分配比要求,添加所需合金元素,熔炼出所需牌号的铝合金锭,但此种制备方法成本很高;另一种制备方法是使用废铝料来制备,以回收来的废铝零件或生产铝制品过程中的边角料以及废铝线等为主要原材料,经熔炼配制生产出符合标准要求的再生铝锭,此种生产方法存在以下几点问题:
1)废铝料的来源及其预处理
废铝料主要分为废杂铝切片、混杂的废铝料、焚烧后的含铝碎铝料、废熟铝,废生铝和废合金铝等。废铝料的主要来源于工业废料、回收料、以及铸造浇冒系统,其组成相对比较复杂。多数情况下,其中含有较多的外来杂质,包括各种有机质如塑料类物质、水分等,这类物质在熔炼过程进行之前如果不清理干净,会造成合金熔体严重吸气,在随后的凝固过程中产生气孔、疏松等缺陷。因此熔炼前要对废铝料进行预处理,行业内对废铝料的预处理是按照材料成分进行大的分类,分类依据是使其接近某种牌号铝合金的成分,对已经分类的铝合金废料进行必要的拆解,去除大块的非铝金属或有机杂质。对原材料进行必要的清洗、喷砂等。目前行业内废铝的预处理基本上还没有实现机械化和自动化,主要靠人工,使用的工具是磁铁、钢锉,凭的是经验,这种分选方法效率低、质量差、成本高。
2)高纯度稳定型铝合金的熔炼
熔炼的基本任务就是把按照一定配比的金属炉料投入熔炉中,经过加热和熔化得到熔体,再对熔化熔体进行成分调整,并在熔炼过程中采取相应的措施控制气体及氧化夹杂物的含量,使符合规定成分,得到合乎要求的、高质量的合金液。铝合金熔炼工艺流程如下:备料→配料→装炉→熔化(加硅、铜等)→扒渣→加(除)镁、铍等→搅拌→取样→调整成分→搅拌→精炼→扒渣→静 置→铸造。
目前行业内一般采用高温熔炼法,熔炼过程中温度控制在800℃左右,此种熔炼对原材料的烧损很大,能耗也大;熔炼过程中的搅拌一般采用铁耙搅拌,铁耙搅拌会增加铝熔体的铁含量,同时会增加熔体的含气含渣量;精炼工艺不成熟,一般都是把精炼剂直接撒入炉内,除气、除杂效果不好。同时生产过程中的污染控制不好,严重影响环境质量。
综上所述,对使用废铝料制备高纯度稳定型铝合金时,所面临的技术难题有:废铝料的预处理质量、熔炼过程的能耗及烧损的控制、产品成分的均匀性保证、铝熔体的净化质量、产品的结晶组织控制等,由于以上技术难题,在生产中存在成本高,产品结晶粗大、成分偏析严重,杂质含量高,性能不稳定、环境污染严重等问题。
发明内容
发明目的:本发明的目的是为了解决现有技术的不足,提供了一种高纯度稳定型铝合金锭,同时还提供了该高纯度稳定型铝合金锭的生产方法。
技术方案:为了实现以上目的,本发明所述的一种高纯度稳定型铝合金锭,该合金锭的重量百分比为:
Cu:3.1%~3.8%;Si:7.9%~9.3%;Mg:0~0.1%;Zn:0~2.3%;Fe:0~0.9%;Mn:0~0.5%;Ni:0~0.5%;Sn:0~0.35%;Ti:0~0.1%;其它微量元素总和0~0.25%;余量为AL。
本发明中所述高纯度稳定型铝合金锭中含有0~0.1%的Ti;0~0.1%钛存在,细化了结晶,提高了产品的性能;
本发明中所述高纯度稳定型铝合金锭中Mg的含量小于0.1%,保证了铝合金产品具有良好柔韧性,不易脆列,同时使得到的铝合金产品含气量降低,提高了产品的质量。
所述的高纯度稳定型铝合金锭的生产方法,其具体步骤为:
(1)原料的分类分选;采用废铝碎料筛料机进行分选;利用废铝碎料筛料机将不同的尺寸的废铝料分选出来;所述“废铝碎料筛料机”已在专利ZL200920048123.7中公开。
(2)备料:把分选过的原料进行分类储存,为熔炼生产提供原料;
(3)配料:根据产品的各金属元素比例要求和所备的原料进行配比;
(4)预加热:将配比好的70%原料通过“废铝熔炼预热窑”进行预加热后,送入熔炼炉;原料预加热温度可达到150℃~300℃;
(5)熔炼炉熔化:加热升温熔化所加的原料,熔炼温度控制在高于铝合金熔点100℃范围内,即650℃~750℃范围内,熔炼生产遵循“快速熔炼”原则,熔炼时间为:2h~3h;
(6)扒渣:将熔体表面漂浮的氧化渣扒去;
(7)搅拌:采用永磁搅拌技术进行搅拌,使熔融的铝液各部位成分均匀;永磁搅拌是靠永磁体所产生的磁力场对铝液进行非接触式搅拌,不会污染合金熔体,由于磁感应器置于熔炉的底部,熔炉底部的合金熔体获得的搅拌力较大,顶部搅拌力较小,即表面的氧化膜不易被破坏,有效地减少了合金熔体的表面氧化,同时可减少烧损,减少熔体吸气,提高合金成分均匀性,提高熔化速度,改善合金的内在质量;
(8)取样:对铝液进行取样,采用光谱分析仪对所取试样进行精确检测并与产品标准比对;
(9)预加热及再次加料:把配比好的剩余的30%的原料加入“废铝熔炼预热窑”进行预加热后,并根据(8)的取样结果作适当调整,补充对应的原料;
(10)熔炼炉熔化:再次加热升温熔化新加的原料;使新加入的原料成熔融状态;熔炼温度范围为:650℃~750℃,时间为:2h~3h;
(11)扒渣:将熔体表面漂浮的氧化渣扒去;
(12)取样:再次取样检测,并与产品要求进行比对;
(13)转炉:把铝液从熔炼炉转到精炼炉;
(14)取样;再次取样检测比对;
(15)加硅、铜料:取样检测结果和产品标准对比后,根据对比结果补充硅、铜料;
(16)精炼炉熔化:加热升温熔化所加的硅、铜料;熔硅、铜温度控制在720~740℃范围内;
(17)搅拌:使熔融的铝液各部位成分均匀;优选采用永磁搅拌器进行搅拌;
(18)取样:对搅拌均匀后的铝液取样检测;
(19)调整成分:当成分不符合标准要求时应进行补料或稀释;然后取样检测,确认铝液成分满足产品要求;
(20)调整铝液温度:把铝液温度调整至680~710℃范围内;
(21)精炼除气:本发明中精炼除气的方法优选如下:把粉状精炼剂放置在喷粉罐内,采用通氮气法,氮气纯度为99.99%,把粉状精炼剂经过管道吹入铝液内部,除杂精炼的同时进行除气,精炼除气时间30~50分钟,精炼除气温度680~710℃;精炼除气时把永磁打开,以保证精炼除气充分、彻底,从而来提高精炼除气效果;精炼除气能去除铝液中的杂质和气体,精炼除气后,铝液含气量可达到0.31cc/100gAl以下。
(22)扒渣:扒除精炼除气后浮在铝液表面的浮渣;
(23)静置:静置30~40分钟,进一步降低铝液的含气量;
(24)取样:对铝液取样检测,确认铝液成分符合产品标准;
(25)在线除气:使用T型陶瓷脱气管通高纯氮气(纯度为99.99%)进行在线除气;
(26)铸造:将产品铸造成符合存储运输要求的铝合金锭。
本发明所述的高纯度稳定型铝合金锭的生产方法的步骤(1)中,采用筛料机来分类废铝料;由于采用筛料机来分选废铝料,原料的分选效率和分选质量得到了大大提高;通过筛料机的旋转,废铝料在滚筒内甩动,吸附于废铝料的沙土油污等被冲击后从细料出料口排出;另外,其余的废铝料经过甩动后按筛网尺寸从对应的出料口排出,经过尺寸分选后的废铝料,容易识别,因此同时提升了人工分选效率;此外,一般筛出来的4-30mm的低镁铝料再经人工分选后可直接熔炼铝合金锭;同时由于杂质去除,大大降低了熔炼时所产生的废渣数量。
由于本发明中所述的熔炼炉和精炼炉均配备有永磁搅拌系统,生产过程中使用永磁搅拌对铝熔体进行定时搅拌,由于磁场旋转动力具有平稳与可调控,能使铝液中产生较低的氢气量或其他夹渣的含量,减少氧化渣在炉内产生;磁场旋转动力产生的铝液旋涡可使铝液中之化学成份均匀并提高合金的结晶质量;搅拌后的熔体化学成分均匀、无二次污染、偏析小等。
有益效果:本发明提供的一种高纯度稳定型铝合金锭,与现有技术相比具有以下优点:
1、产品的生产成本低,效率高。
2、产品的含气含渣量低,铝熔体的清洁度高。
3、合金成分均匀,很好的控制了成分偏析问题。
4、产品的结晶组织细,无粗大脆硬相,硅、铁及其化合物均匀的分布在铝基体内。
5、产品具有很好的力学和加工性能。
6、优良的高压铸造性能,良好的抗热裂性。
本发明所述的高纯度稳定型合金锭的生产方法,与现有技术相比具有以下优点:
1、由于采用“一种废铝碎料筛料机”进行分选;利用机械将不同的尺寸的废铝料分选出来,提高分选效率,更使其用途更为广泛。
2、由于采用了废铝料作为原料;采用本发明所述的生产方法生产出的产品生产成本低,效率高。
3、由于铝合金熔炼过程中多次取样铝液,使用光谱分析仪对取样的铝液进行精确检测,对铝液成分实时掌控;同时熔炼时采用先进的永磁搅拌技术来保证合金成分的均匀性、同时控制成分偏析。
具体实施方式:
下面结合具体实施例,进一步阐明本发明,应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。并且,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
实施例1
一种高纯度稳定型铝合金锭,其重量百分比为:
Cu:3.15%;Si:8.0%;Mg:0.05%;Zn:1%;Fe:0.3%;Mn:0.2%;Ni:0.1%;Sn:0.2%;Ti:0.04%;其它微量元素总和0.16%;余量为AL。
上述高纯度稳定型合金锭的生产方法步骤为:
(1)原料的分类分选;采用废铝碎料筛料机进行分选;利用废铝碎料筛料机将不同的尺寸的废铝料分选出来;
(2)备料:把分选过的原料进行分类储存,为熔炼生产提供原料;
(3)配料:根据产品的各金属元素比例要求和所备的原料进行配比;原料选择380切片及一些高铜低锌的原料;
(4)预加热及加料:将配比好的70%的原料通过“废铝熔炼预热窑”进行预加热后,送入熔炼炉;原料预加热温度可达到150℃;
(5)熔炼炉熔化:加热升温熔化所加的原料,熔炼温度为650℃,时间为2.5h;
(6)扒渣:将熔体表面漂浮的氧化渣扒去;
(7)搅拌:采用永磁搅拌技术进行搅拌;
(8)取样:对铝液进行取样,采用光谱分析仪对所取试样进行精确检测并与产品标准比对;
(9)预加热及再次加料:把配比好的剩余的30%的原料进行预加热后,送入熔炼炉,并根据取样的结果作调整,补充对应的原料
(10)熔炼炉熔化:再次加热升温熔化新加的原料;熔炼温度为:650℃,时间为:2h;
(11)扒渣:将熔体表面漂浮的氧化渣扒去;
(12)取样:再次取样检测;
(13)转炉:把铝液从熔炼炉转到精炼炉;
(14)取样;再次取样检测;
(15)加硅、铜料:取样检测结果和产品标准对比后,进行加硅、铜料;
(16)精炼炉熔化:加热升温熔化所加的硅、铜料;熔硅、铜温度为740℃;
(17)搅拌:采用永磁搅拌器进行搅拌,使熔融的铝液各部位成分均匀;
(18)取样:对搅拌均匀后的铝液取样检测;
(19)调整成分:当成分不符合标准要求时应进行补料或稀释;然后取样检测,确认铝液成分满足产品要求;
(20)调整铝液温度:把铝液温度调整至680℃;
(21)精炼除气:把粉状精炼剂放置在喷粉罐内,采用通氮气法,氮气纯度为 99.99%,把粉状精炼剂经过管道吹入铝液内部,除杂精炼的同时进行除气,精炼除气时间30分钟,精炼除气温度680℃;精炼除气时把永磁打开,以保证精炼除气充分、彻底,从而来提高精炼除气效果;精炼除气能去除铝液中的杂质和气体,精炼除气后,铝液含气量可达到0.31cc/100gAl以下。
(22)扒渣:扒除精炼除气后浮在铝液表面的浮渣;
(23)静置:静置30分钟;
(24)取样:对铝液取样检测,确认铝液成分符合产品标准;
(25)在线除气:使用T型陶瓷脱气管通高纯氮气(纯度为99.99%)进行在线除气;
(26)铸造:将产品铸造成符合存储运输要求的铝合金锭。
实施例2
一种高纯度稳定型铝合金锭,其重量百分比为:
Cu:3.75%;Si:9.2%;Mg:0.08%;Zn:2.68%;Fe:0.85%;Mn:0.48%;Ni:0.48%;Sn:0.33%;Ti:0.05%;其它微量元素总和0.22%;余量为AL。
上述高纯度稳定型合金锭的生产方法步骤为:
(1)原料的分类分选;采用废铝碎料筛料机进行分选;利用废铝碎料筛料机将不同的尺寸的废铝料分选出来;
(2)备料:把分选过的原料进行分类储存,为熔炼生产提供原料;
(3)配料:根据产品的各金属元素比例要求和所备的原料进行配比;采用台下料、生铝切片等原料;
(4)预加热及加料:将配比好的70%的原料通过“废铝熔炼预热窑”进行预加热后,送入熔炼炉;原料预加热温度可达到300℃;
(5)熔炼炉熔化:加热升温熔化所加的原料,温度750℃,时间3h;
(6)扒渣:将熔体表面漂浮的氧化渣扒去;
(7)搅拌:采用永磁搅拌技术进行搅拌;
(8)取样:对铝液进行取样,采用光谱分析仪对所取试样进行精确检测并与产品标准比对;
(9)预加热及再次加料:把配比好的剩余的30%的原料进行预加热后,送入熔炼炉,并根据取样的结果作调整,补充对应的原料
(10)熔炼炉熔化:再次加热升温熔化新加的原料;温度750℃,时间为:2h;
(11)扒渣:将不能熔化的炉底渣和熔体表面漂浮的氧化渣扒去;
(12)取样:再次取样检测;
(13)转炉:把铝液从熔炼炉转到精炼炉;
(14)取样;再次取样检测;
(15)加硅、铜料:取样检测结果和产品标准对比后,进行加硅、铜料;
(16)精炼炉熔化:加热升温熔化所加的硅、铜料;熔硅、铜温度为740℃;
(17)搅拌:采用永磁搅拌器进行搅拌,使熔融的铝液各部位成分均匀;
(18)取样:对搅拌均匀后的铝液取样检测;
(19)调整成分:当成分不符合标准要求时应进行补料或稀释;然后取样检测,确认铝液成分满足产品要求;
(20)调整铝液温度:把铝液温度调整至710℃;
(21)精炼除气:把粉状精炼剂放置在喷粉罐内,采用通氮气法,氮气纯度为99.99%,把粉状精炼剂经过管道吹入铝液内部,除杂精炼的同时进行除气,精炼 除气时间40分钟,精炼除气温度710℃;精炼除气时把永磁打开,以保证精炼除气充分、彻底,从而来提高精炼除气效果;精炼除气能去除铝液中的杂质和气体,精炼除气后,铝液含气量可达到0.31cc/100gAl以下。
(22)扒渣:扒除精炼除气后浮在铝液表面的浮渣;
(23)静置:静置40分钟;
(24)取样:对铝液取样检测,确认铝液成分符合产品标准;
(25)在线除气:使用T型陶瓷脱气管通高纯氮气(纯度为99.99%)进行在线除气;
(26)铸造:将产品铸造成符合存储运输要求的铝合金锭。
实施例3
一种高纯度稳定型铝合金锭,其重量百分比为:
Cu:3.5%;Si:8.8%;Mg:0.1%;Zn:1.5%;Fe:0.68%;Mn:0.36%;Ni:0.32%;Sn:0.2%;Ti:0.06%;其它微量元素总和0.21%;余量为AL。上述高纯度稳定型合金锭的生产方法步骤为:
(1)原料的分类分选;采用废铝碎料筛料机进行分选;利用废铝碎料筛料机将不同的尺寸的废铝料分选出来;
(2)备料:把分选过的原料进行分类储存,为熔炼生产提供原料;
(3)配料:根据产品的各金属元素比例要求和所备的原料进行配比;原料采用380大料、台下料锭;
(4)预加热及加料:将配比好的70%的原料通过“废铝熔炼预热窑”进行预加热后,送入熔炼炉;原料预加热温度可达到200℃;
(5)熔炼炉熔化:加热升温熔化所加的原料,温度700℃,时间2.5h;
(6)扒渣:将熔体表面漂浮的氧化渣扒去;
(7)搅拌:采用永磁搅拌技术进行搅拌;
(8)取样:对铝液进行取样,采用光谱分析仪对所取试样进行精确检测并与产品标准比对;
(9)预加热及再次加料:把配比好的剩余的30%的原料进行预加热后,送入熔炼炉,并根据取样的结果作调整,补充对应的原料
(10)熔炼炉熔化:再次加热升温熔化新加的原料;温度700℃,时间为:2.5h;
(11)扒渣:将熔体表面漂浮的氧化渣扒去;
(12)取样:再次取样检测;
(13)转炉:把铝液从熔炼炉转到精炼炉;
(14)取样;再次取样检测;
(15)加硅、铜料:取样检测结果和产品标准对比后,进行加硅、铜料;
(16)精炼炉熔化:加热升温熔化所加的硅、铜料;熔硅、铜温度为739℃;
(17)搅拌:采用永磁搅拌器进行搅拌,使熔融的铝液各部位成分均匀;
(18)取样:对搅拌均匀后的铝液取样检测;
(19)调整成分:当成分不符合标准要求时应进行补料或稀释;然后取样检测,确认铝液成分满足产品要求;
(20)调整铝液温度:把铝液温度调整至700℃左右;
(21)精炼除气:把粉状精炼剂放置在喷粉罐内,采用通氮气法,氮气纯度为99.99%,把粉状精炼剂经过管道吹入铝液内部,除杂精炼的同时进行除气,精炼 除气时间35分钟,精炼除气温度700℃;精炼除气时把永磁打开,以保证精炼除气充分、彻底,从而来提高精炼除气效果;精炼除气能去除铝液中的杂质和气体,精炼除气后,铝液含气量可达到0.31cc/100gAl以下。
(22)扒渣:扒除精炼除气后浮在铝液表面的浮渣;
(23)静置:静置35分钟;
(24)取样:对铝液取样检测,确认铝液成分符合产品标准;
(25)在线除气:使用T型陶瓷脱气管通高纯氮气(纯度为99.99%)进行在线除气;
(26)铸造:将产品铸造成符合存储运输要求的铝合金锭。
实施例4
一种高纯度稳定型铝合金锭,其重量百分比为:
Cu:3.5%;Si:8.58%;Mg:0.07%;Zn:1.4%;Fe:0.66%;Mn:0.33%;Ni:0.28%;Sn:0.18%;Ti:0.05%;其它微量元素总和0.15%;余量为AL。
上述高纯度稳定型合金锭的生产方法步骤为:
(1)原料的分类分选;采用废铝碎料筛料机进行分选;利用废铝碎料筛料机将不同的尺寸的废铝料分选出来;
(2)备料:把分选过的原料进行分类储存,为熔炼生产提供原料;
(3)配料:根据产品的各金属元素比例要求和所备的原料进行配比;原料采用380大料、台下料锭;
(4)预加热及加料:将配比好的70%的原料通过“废铝熔炼预热窑”进行预加热后,送入熔炼炉;原料预加热温度可达到180℃;
(5)熔炼炉熔化:加热升温熔化所加的原料,温度680℃,时间2.1h;
(6)扒渣:将熔体表面漂浮的氧化渣扒去;
(7)搅拌:采用永磁搅拌技术进行搅拌;
(8)取样:对铝液进行取样,采用光谱分析仪对所取试样进行精确检测并与产品标准比对;
(9)预加热及再次加料:把配比好的剩余的30%的原料进行预加热后,送入熔炼炉,并根据取样的结果作调整,补充对应的原料
(10)熔炼炉熔化:再次加热升温熔化新加的原料;温度680℃,时间为:2.3h;
(11)扒渣:将熔体表面漂浮的氧化渣扒去;
(12)取样:再次取样检测;
(13)转炉:把铝液从熔炼炉转到精炼炉;
(14)取样;再次取样检测;
(15)加硅、铜料:取样检测结果和产品标准对比后,进行加硅、铜料;
(16)精炼炉熔化:加热升温熔化所加的硅、铜料;熔硅、铜温度为740℃;
(17)搅拌:采用永磁搅拌器进行搅拌,使熔融的铝液各部位成分均匀;
(18)取样:对搅拌均匀后的铝液取样检测;
(19)调整成分:当成分不符合标准要求时应进行补料或稀释;然后取样检测,确认铝液成分满足产品要求;
(20)调整铝液温度:把铝液温度调整至690℃;
(21)精炼除气:把粉状精炼剂放置在喷粉罐内,采用通氮气法,氮气纯度为99.99%,把粉状精炼剂经过管道吹入铝液内部,除杂精炼的同时进行除气,精炼 除气时间32分钟,精炼除气温度680℃;精炼除气时把永磁打开,以保证精炼除气充分、彻底,从而来提高精炼除气效果;精炼除气能去除铝液中的杂质和气体,精炼除气后,铝液含气量可达到0.31cc/100gAl以下。
(22)扒渣:扒除精炼除气后浮在铝液表面的浮渣;
(23)静置:静置35分钟;
(24)取样:对铝液取样检测,确认铝液成分符合产品标准;
(25)在线除气:使用T型陶瓷脱气管通高纯氮气(纯度为99.99%)进行在线除气;
(26)铸造:将产品铸造成符合存储运输要求的铝合金锭。
实施例5
一种高纯度稳定型铝合金锭,其重量百分比为:
Cu:3.53%;Si:8.62%;Mg:0.09%;Zn:1.8%;Fe:0.65%;Mn:0.39%;Ni:0.27%;Sn:0.20%;Ti:0.04%;其它微量元素总和0.13%;余量为AL。
上述高纯度稳定型合金锭的生产方法步骤为:
(1)原料的分类分选;采用废铝碎料筛料机进行分选;利用废铝碎料筛料机将不同的尺寸的废铝料分选出来;
(2)备料:把分选过的原料进行分类储存,为熔炼生产提供原料;
(3)配料:根据产品的各金属元素比例要求和所备的原料进行配比;原料采用380大料、台下料锭;
(4)预加热及加料:将配比好的70%的原料通过“废铝熔炼预热窑”进行预加热后,送入熔炼炉;原料预加热温度可达到220℃;
(5)熔炼炉熔化:加热升温熔化所加的原料,温度690℃,时间2.7h;
(6)扒渣:将熔体表面漂浮的氧化渣扒去;
(7)搅拌:采用永磁搅拌技术进行搅拌;
(8)取样:对铝液进行取样,采用光谱分析仪对所取试样进行精确检测并与产品标准比对;
(9)预加热及再次加料:把配比好的剩余的30%的原料进行预加热后,送入熔炼炉,并根据取样的结果作调整,补充对应的原料
(10)熔炼炉熔化:再次加热升温熔化新加的原料;温度690℃,时间为:2.8h;
(11)扒渣:将熔体表面漂浮的氧化渣扒去;
(12)取样:再次取样检测;
(13)转炉:把铝液从熔炼炉转到精炼炉;
(14)取样;再次取样检测;
(15)加硅、铜料:取样检测结果和产品标准对比后,进行加硅、铜料;
(16)精炼炉熔化:加热升温熔化所加的硅、铜料;熔硅、铜温度为720℃;
(17)搅拌:采用永磁搅拌器进行搅拌,使熔融的铝液各部位成分均匀;
(18)取样:对搅拌均匀后的铝液取样检测;
(19)调整成分:当成分不符合标准要求时应进行补料或稀释;然后取样检测,确认铝液成分满足产品要求;
(20)调整铝液温度:把铝液温度调整至695℃;
(21)精炼除气:把粉状精炼剂放置在喷粉罐内,采用通氮气法,氮气纯度为99.99%,把粉状精炼剂经过管道吹入铝液内部,除杂精炼的同时进行除气,精炼 除气时间36分钟,精炼除气温度690℃;精炼除气时把永磁打开,以保证精炼除气充分、彻底,从而来提高精炼除气效果;精炼除气能去除铝液中的杂质和气体,精炼除气后,铝液含气量可达到0.31cc/100gAl以下。
(22)扒渣:扒除精炼除气后浮在铝液表面的浮渣;
(23)静置:静置35分钟;
(24)取样:对铝液取样检测,确认铝液成分符合产品标准;
(25)在线除气:使用T型陶瓷脱气管通高纯氮气(纯度为99.99%)进行在线除气;
(26)铸造:将产品铸造成符合存储运输要求的铝合金锭。
Claims (3)
1.一种高纯度稳定型铝合金锭的生产方法,其特征在于:
所述高纯度稳定型铝合金锭的重量百分比为:Cu:3.1%~3.8%;Si:7.9%~9.3%;Mg:0~0.1%;Zn:0~2.3%;Fe:0~0.9%;Mn:0~0.5%;Ni:0~0.5%;Sn:0~0.35%;Ti:0%~0.1%;其它微量元素总和0~0.25%;余量为AL;
所述生产方法的步骤为:
(1)原料的分类分选:利用废铝碎料筛料机将不同的尺寸的废铝料分选;
(2)备料:把分选过的原料进行按不同尺寸分类储存;
(3)配料:根据产品的各金属元素比例要求和所备的原料进行配比;
(4)预加热:将配比好的70%原料预加热,温度范围为:150℃~300℃;
(5)熔炼炉熔化:将预加热后的原料送入熔炼炉,加热升温熔化所加的原料,使原料变为熔体;熔炼温度范围为:650℃~750℃,熔炼时间为:2h~3h;
(6)扒渣:将熔体表面漂浮的氧化渣扒去;
(7)搅拌:充分搅拌,使熔融的铝液各部位成分均匀;
(8)取样:对铝液进行取样,采用光谱分析仪对所取试样进行精确检测并与产品标准比对;
(9)预加热及再次加料:把配比好的剩余的30%的原料进行预加热后,送入熔炼炉,并根据取样的结果作调整,补充对应的原料;
(10)熔炼炉熔化:再次加热升温熔化新加的原料,使新加入的原料成熔融状态;熔炼温度范围为:650℃~750℃,时间为:2h~3h;
(11)扒渣:将熔体表面漂浮的氧化渣扒去;
(12)取样:再次取样检测;
(13)转炉:把铝液从熔炼炉转到精炼炉;
(14)取样;再次取样检测;
(15)加硅、铜料:取样检测结果和产品标准对比后,根据比对结果需要加入硅、铜料;
(16)精炼炉熔化:加热升温熔化所加的硅、铜料;熔硅、铜温度范围为:720~740℃;
(17)搅拌:使熔融的铝液各部位成分均匀;
(18)取样:对搅拌均匀后的铝液取样检测;
(19)调整成分:当成分不符合标准要求时应进行补料或稀释;然后取样检测,以保证铝液成分符合产品要求;
(20)调整铝液温度:把铝液温度调整至680~710℃;
(21)精炼除气;
(22)扒渣:扒除精炼除气后浮在铝液表面的浮渣;
(23)静置:静置时间为:30~40分钟;
(24)取样:对铝液取样检测,确认铝液成分符合产品标准;
(25)在线除气:使用T型陶瓷脱气管通纯度为99.99%纯氮气进行在线除气;
(26)铸造:将产品铸造成符合存储运输要求的铝合金锭。
2.根据权利要求1所述的高纯度稳定型铝合金锭的生产方法,其特征在于:步骤(7)或步骤(17)中所述的搅拌采用永磁搅拌技术进行搅拌;永磁搅拌是靠永磁体所产生的磁力场对铝液进行非接触式搅拌;磁感应器置于熔炉的底部,使熔炉底部的合金熔体获得的搅拌力较大,顶部搅拌力较小,同时能够保证表面的氧化膜不易被破坏。
3.根据权利要求1所述的高纯度稳定型铝合金锭的生产方法,其特征在于:步骤(21)精炼除气方法为:把粉状精炼剂放置在喷粉罐内,采用通氮气法,把粉状精炼剂经过管道吹入铝液内部,除杂精炼的同时进行除气,精炼除气时间30~50分钟,精炼除气温度680~710℃;精炼除气时同时进行搅拌;精炼除气后,铝液中含气量小于0.31cc/100gAl。
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